Afin de diminuer le nombre et l'ampleur des rejets accidentels et opérationnels d'hydrocarbures des navires, la Communauté internationale s'est dotée d'un système de prévention des risques de pollutions pétrolières. L'objet de cette thèse est d'évaluer l'effectivité de ce dispositif en Manche et dans le golfe de Gascogne des années 1960 à 2004. Nous présentons dans la première partie les méthodes et les données utilisées pour apprécier l'ampleur et les circonstances d'émergence des rejets d'hydrocarbures des navires. Nous montrons dans la deuxième partie que la Manche et le golfe de Gascogne sont des espaces plus exposés aux déversements d'hydrocarbures que les mers régionales environnantes en raison principalement des caractéristiques de la circulation maritime et du contexte hydroclimatique. Enfin, dans la troisième partie, nous analysons l'évolution des rejets accidentels et opérationnels des navires et discutons de l'influence du cadre réglementaire (degré d'observance des normes internationales par les Etats du pavillon, les Etats du port et les Etats côtiers) et du contexte socio-économique du transport maritime sur les tendances observées.

Les instruments, satellites ou systèmes aéroportés, actuellement utilisés pour la détection et la caractérisation d'hydrocarbure sur la mer sont basés sur des moyens optiques ou radars. Ces moyens présentent une performance dégradée due à une fréquence encore trop importante de fausses alarmes ou à un temps de traitement des données trop conséquent. Les méthodes de détection, d'identification et de quantification des fuites d'hydrocarbures offshores peuvent donc être améliorées en associant robustesse et réactivité. Cette amélioration suppose une compréhension approfondie des phénomènes océanographiques et électromagnétiques à l'œuvre dans cette scène particulière. La thèse s'appuie sur des données regroupant des images optiques et SAR aéroportées ou satellites ainsi que des mesures réalisées en laboratoire. Ce jeu de données permet de vérifier la cohérence des résultats obtenus par modélisation. L'objectif de la thèse est de distinguer une surface de mer polluée d'une surface de mer propre à l'aide de la signature électromagnétique de la surface totale puis de détailler le type et la quantité d'hydrocarbure présent. La thèse se divise en deux domaines, à savoir modélisation océanographique et modélisation électromagnétique. La modélisation océanographique intègre la simulation de la surface rugueuse imitant une surface de mer propre, et polluée. Cette surface de mer doit être générée sur une superficie importante et doit conserver une résolution restituant les petites vagues avec un temps de génération minimal. La partie électromagnétique est centrée sur les modèles asymptotiques de diffusion des ondes électromagnétiques par une interface rugueuse. Ces modèles sont adaptés au contexte de la thèse, complexité de la scène et rapidité du traitement, mais nécessitent plusieurs hypothèses pour être appliqués. / Satellites or airborne systems currently used for the detection and characterization of oil slicks on sea surface are based on optical or radar means. These means have a lack of performance due to a too high frequency of false alarms or to an excessively long data processing time. The methods for detecting, identifying and quantifying offshore pollutant can therefore be improved by combining robustness and reactivity. This improvement implies an in-depth understanding of the oceanographic and electromagnetic phenomena at work in this particular scene. The thesis is based on data gathering aerial and satellite images and SAR as well as measurements carried out in laboratory. This dataset makes it possible to check the consistency of the results obtained by modeling. The objective of the thesis is to distinguish a polluted sea surface from a clean sea surface using the electromagnetic signature of the total surface and then to detail the type and quantity of pollutant. The thesis is divided into two domains, namely oceanographic modeling and electromagnetic modeling. Oceanographic modeling integrates the simulation of the rough surface imitating a clean or polluted sea surface. This sea surface must be generated over a large area with a thin resolution. The electromagnetic part is centered on the asymptotic models for the electromagnetic waves diffraction by a rough interface. These models are adapted to the context of the thesis, the complexity of the scene and the speed of processing, but require several hypotheses to be applied.

Le droit international contemporain est placé face à un défi majeur : assurer la sécurité et laliberté des espaces maritimes alors que l’on y observe une recrudescence des activités illicitesou dangereuses. L’étude s’inscrit dans le cadre de ce défi et tente de cerner la problématiquede l’emploi de la force en mer afin de lutter contre ces activités. Elle se place alors dans lasphère du développement et de la mise en oeuvre de pouvoirs de police dans les zonesmaritimes et tente de montrer l’ambivalence de la police internationale relative à la mer. Elleest caractérisée par une double juxtaposition entre l’objet de l’emploi de la force en mer(activités illicites de personnes privées ou actes illicites des Etats) et entre les acteurs chargésde lutter contre l’illicite en mer. Elle se traduit par deux dialectiques distinctes maisétroitement imbriquées. La première, police internationale en mer et police internationale desmers, repose sur les acteurs de l’illicite et déterminera le corps de règles applicable. Laseconde, emploi de la force décentralisé et emploi de la force centralisé, met en scène lesacteurs de la police relative à la mer et permet de mettre en lumière le besoin croissant d’unegestion commune centralisée des atteintes à l’ordre des mers. / Contemporary international law is facing a great challenge: ensuring both the security and theliberty of the oceans while unlawful or hazardous activities at sea are constantly increasing.The study takes its place within this challenge and tries to shed light on the issue of the use offorce at sea in order to combat these activities. It lies within the framework of thedevelopment and the enforcement of police powers on the maritime zones and attempts to putforward the ambivalence of the international police relating to the sea. The ambivalence ischaracterized by a couple of juxtapositions, both between the object of the use of force at sea(private unlawful activities or States’ unlawful acts) and between the actors in charge of thestruggle for the safety of the oceans. It results in two distinct but closely linked dialectics. Thefirst, international police at sea and international police of the sea, relies on the actors of theunlawful acts and determines the relevant body of rules. The second, decentralized andcentralized use of force, emphasizes the increasing need for a global and shared managementof the breaches of the legal order of the sea.